霉菌毒素的知識都在這里了！

IMCTT 2017-9-2 09:59

1501 來自: 華大瑞爾

簡介

霉菌毒素是霉菌在生長繁殖過程中產生的對動物、人類和農作物具有較大毒性的次級代謝產物。

霉菌毒素是啥

　　霉菌毒素是霉菌在生長繁殖過程中產生的對動物、人類和農作物具有較大毒性的次級代謝產物。飼料及飼料原料在田間、加工、運輸以及儲存的過程中都可能產生霉菌毒素。它們可通過飼料或食品進入人和動物體內，引起人和動物的急性或慢性毒性。損害機體的肝臟、腎臟、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)等。迄今為止，人類所發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素就有三百多種。

霉菌毒素來源

　　收獲前霉菌毒素的來源

　　任何生長中的農作物，包括飼草和谷物等，都容易受到霉菌的污染同時產下霉菌毒素。霉菌在隨農作物由田間向飼料加工廠再向飼料槽的轉換過程中，可能不會存活下來，但是霉菌毒素卻完整地保留了下來。

　　飼料原料看上去顏色外觀都不錯，常規(guī)指標檢測分析結果也不錯。但往往就是這些不錯的原料很可能早就已經成為霉菌毒素的避風港了。很多人對霉菌毒素都存在這樣的認識誤區(qū)。

　　收獲后霉菌毒素的來源

　　收獲后的農作物，如果在貯存、運輸、加工、保藏的過程中外環(huán)境滿足霉菌的生長需求，霉菌是會繼續(xù)生長產毒的。此時霉菌毒素會一直積累疊加，最終危害動物機體而不自知。曲霉菌（Aspergillu）和青霉菌（Penicillium）是作物收獲后導致作物霉變危害最大的霉菌。

霉菌毒素種類

　　霉菌毒素是由一些真菌類，特別是曲霉菌、鐮刀霉、青霉菌、鏈格孢菌等真菌產生。這些霉菌毒素由幾百種化學成分不同的有毒化合物組成。飼料中其中最常見的霉菌毒素有：

　　黃曲霉毒素B1（Aflatoxin：AFB1）

　　赭曲霉毒素 A（Ochratoxin：OTA）

　　單端孢霉烯：A型（Trichothecene：T-2）、B型（嘔吐毒素Deoxynivalenol：DON）

　　玉米烯酮（Zearalenone：ZEN）

　　伏馬菌素（Fumonisin： FB）

　　（Sweeney和 Dobson，1998）。

霉菌毒素特性

　　1、高效性：很低的濃度即能產生明顯的毒性（μg/kg）。在污染比較嚴重的幾種霉菌毒素當中，黃曲霉毒素 B1（AFB1）是具有很強毒性的一種毒素，其毒性是氰化鉀的10倍，砒霜的68倍，被世界衛(wèi)生組織的腫瘤研究機構（IARC）列為Ⅰ類致癌物質，并且 AFB1 的存在極為普遍，在農作物和飼料中廣泛存在。主要損害肝臟功能并有強烈的致癌、致畸、致突變作用，能引起肝癌，還可以誘發(fā)骨癌、腎癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等。

　　2、高穩(wěn)定性：低分子化合物，非常穩(wěn)定，可耐高溫。黃曲霉素具有比較穩(wěn)定的化學性質，只有在280℃以上高溫下才能被破壞，它對熱不敏感，100℃/20小時也不能將其黃曲霉素完全去除。

　　3、富集性：抗化學生物制劑及物理的滅能作用，可以在生物鏈中不斷傳播、富集。原本被分泌及污染而殘留在土壤中的霉菌毒素會被后來種植的谷物所吸收，從而引起更多霉菌毒素污染及感染的問題。

　　4、特異性：分子結構不同毒性相差很大。如黃曲霉毒素族有黃曲霉毒素B1，B2，M1，M2，毒性均不一樣。

　　5、協(xié)同性：由于農作物可能被幾種真菌共同污染，因此，飼料中可能同時存在幾種霉菌毒素。

　　6、相加性：當兩種以上的霉菌毒素混合在一起造成的傷害，會比個別霉菌毒素單獨造成的傷害總和還要大。

▲表1 霉菌毒素間的相互作用

　　7、污染地域性：動物飼料及農產品中霉菌毒素的產生具有一定的地域性。例如，熱帶和亞熱帶區(qū)域是曲霉菌生長的最佳環(huán)境。盡管如此，飼料和農產品貿易的全球化導致霉菌毒素在全世界范圍內傳播。

▲表2 2013年部分省份玉米中霉菌毒素超標檢出率

　　由表2中數(shù)據(jù)可得出：山西、山東、云南、河北、陜西、河南地區(qū)玉米嘔吐毒素污染相較東北、湖北、云南地區(qū)嚴重；而河南地區(qū)玉米黃曲霉毒素B1污染最嚴重。另在檢測中還發(fā)現(xiàn)，所有玉米原料中都或多或少的存在霉菌毒素污染的情況，只是存在的霉菌毒素劑量大小不同。動物長期飼喂含有較低劑量的霉菌毒素會造成慢性中毒，導致一系列亞臨床癥狀的發(fā)生。個人認為防毒比治毒更關鍵！慢性中毒危害遠大于急性中毒！

　　8、隱蔽性：霉菌毒素檢測時也常受到小分子物質（糖苷，葡糖苷酸，脂肪酸酯和蛋白質）的掩蓋，這些小分子物質與霉菌毒素結合在一起，導致檢測值為錯誤的陰性結果。最終，這些被掩蓋的霉菌毒素不能被傳統(tǒng)的分析方法所檢測。但這些結合到霉菌毒素上的分子可能在消化過程中被解除，從而釋放出霉菌毒素，危害動物健康。

污染現(xiàn)狀

▲圖1 2013年我國玉米中霉菌毒素污染情況

　　由圖可以看出，國內98%的飼料原料已經受到霉菌毒素的污染了!

作用機理

　　黃曲霉毒素 B1能抑制 DNA 的合成、抑制RNA酶的活性、信使RNA以及蛋白質的合成。還可以導致染色體異常，微核的產生、姐妹染色單體的交換、DNA的無序合成、染色體鏈的斷裂，以及在人類和嚙齒類細胞中形成加合物（ Giuseppina 等，2003）。

　　赭曲霉毒素 A是抑制蛋白質合成的關鍵酶，其可降低蛋白質的合成效率，進而影響DNA和 RNA的合成（王曉峰，2003）。

　　在體外玉米烯酮能引起姐妹染色單體的交換、染色體的斷裂以及中國倉鼠卵母細胞的多倍性。在小鼠和大鼠上也觀察到玉米烯酮誘導 DNA加合的現(xiàn)象。

　　單端孢霉烯是已知蛋白質合成的抑制劑，該毒素結合于肽基轉移酶，此酶是60S核糖體亞基的一個重要組成部分（Feinberg 和McLaughlin，1989）。此外，單端孢霉烯還能抑制 DNA和 RNA 的合成（WHO，1990）。

霉菌毒素危害

　　對飼料營養(yǎng)價值及消化利用率的影響

　　霉菌能使飼料脂肪迅速變質，蛋白質消化率降低，嚴重降低飼料中賴氨酸和精氨酸水平，使飼料代謝能減少（遲俊和于安琳，1998）。

　　對動物生產性能的影響

　　高水平（3.5 mg/kg 飼料）的黃曲霉毒素的混合物，能降低肉仔雞體增重，增加肝臟和腎臟的重量（Smith 等，1992）。黃曲霉毒素同時也使血液尿素氮的水平升高，血清總蛋白、白蛋白、甘油三脂和血清磷水平降低。

　　單胃動物特別是豬對脫氧雪腐鐮刀菌烯醇更為敏感。Danicke（2002）報道，對動物生產性能起抑制作用的日糧脫氧雪腐鐮刀菌烯醇臨界濃度，豬為 1 mg/kg飼料。

　　Southern 和 Clawson 等（1979）給育成豬飼喂含有不同水平（0.02、0.385、0.75、 1.48 mg/kg飼料）的黃曲霉毒素的飼糧，當黃曲霉毒素濃度在0.385 mg/kg以上時，平均日增重隨濃度的升高呈線性降低。

　　Huff等（1988）發(fā)現(xiàn)給豬飼喂含有黃曲霉毒素（2 mg/kg飼料）、赭曲霉毒素A（2 mg/kg飼料）或者同時含有這2種毒素的飼料，體增重分別降低 26 %、24 %和52 %。豬采食霉菌毒素污染的飼糧，其血清白蛋白、總蛋白和血清尿素氮的水平降低，這表明豬生長速度的降低可能是由于蛋白質合成降低所致（ Lindemann 等，1993）。

　　斷奶仔豬飼喂被多種鐮刀霉菌毒素污染的飼糧，在21d的試驗期中，生長速度和采食量分別比對照組降低 34.6 %和 32.6 %（ Swamy 等，2002）

　　對動物繁殖性能的影響

　　粉紅色鐮孢菌主要產生2種類型的霉菌毒素，非雌激素活性的單端孢霉烯（如去氧雪腐鐮刀菌烯醇）和雌激素樣活性的玉米烯酮及其代謝物玉米赤霉烯醇。玉米烯酮及其代謝物 α - 玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇具有和β -雌二醇相似的作用，可干擾動物繁殖過程（ Diekman 和Green，1992）。

　　玉米烯酮會引起成年的繁殖母豬多方面的繁殖功能紊亂（Rainey等，1990）。Chang等（1979）報道，從斷奶到下一個妊娠期開始連續(xù)飼喂含有25 ～100 mg/ kg玉米烯酮的飼糧能夠引起持續(xù)發(fā)情，假妊娠，甚至不育。

　　對動物免疫機能的影響

　　霉菌毒素導致免疫抑制可表現(xiàn)為降低 T淋巴細胞和B淋巴細胞的活性，抑制免疫球蛋白和抗體的產生，降低補體和干擾素的活性，損害了巨噬細胞的功能（Corrier，1991）。

　　對動物產品品質的影響

　　霉菌毒素在動物產品中會有一定的殘留。黃曲霉毒素和赭曲霉毒素A由于代謝較慢，在肉中的檢出率較高，而單端孢霉烯很快代謝，基本沒有殘留，只有在很高的濃度時才會在肉和奶中出現(xiàn)殘留（Fink，1989）。試驗中已觀察到赭曲霉毒素 A由飼料向肉中轉移的現(xiàn)象（Madsen 等，1982）。

解決辦法

　　物理方法

　　物理解毒法的研究熱點集中于使用各種霉菌毒素吸附劑。研究較多的吸附劑主要有活性炭、硅鋁酸鹽類和甘露聚糖。其中以硅鋁酸鹽類吸附劑應用最為廣泛。目前使用霉菌毒素吸附劑是保護動物免遭霉菌毒素危害的最實用的方法。但由于大多數(shù)霉菌毒素吸附劑的吸附特異性不強，因此，在飼料中的添加量不宜過高。

　　化學方法

　　一些霉菌毒素能被氫氧化鈣、單乙胺、臭氧或氨破壞。特別是氨的化合物，作為黃曲霉毒素污染的飼料的解毒方法，在國外得到廣泛應用。該法主要缺陷在于對黃曲霉毒素以外的其他霉菌毒素的結合效率不高以及過量的氨在飼料中的殘留可能危及動物健康（ Alexander 等， 2001）。

　　微生物降解法

　　陳翔等（2016）分離得到的HDR-02菌株能夠高效降解黃曲霉毒素B1。它能把黃曲霉毒素B1（AFB1）轉化為無毒代謝物，同時HDR-02 既可以分泌胞外產物降解 AFB1，又可以利用菌體緊密吸附 AFB1實現(xiàn)脫毒。另HDR-02 既可以發(fā)揮自身益生特性，提高動物的生產性能；又可以緩解 AFB1對動物肝臟的損傷，降低 AFB1對動物養(yǎng)殖造成的損失。

　　來源：華大瑞爾